[發明專利]一種基于多源信息融合的刀具狀態監測及壽命預測系統

在審

• 申請號: 201811636302.2
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109724785A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 譚順輝;賈連輝;趙夢媛;文勇亮;姜禮杰
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張紹琳;謝萍

1.一種基于多源信息融合的刀具狀態監測及壽命預測系統，其特征在于：包括信息采集模塊、信號預處理模塊、狀態監測模塊、壽命預測模塊和遠程監測模塊；所述信息采集模塊采集滾刀的參數信息，通過信號預處理模塊預處理后發送至狀態監測模塊和/或壽命預測模塊，狀態監測模塊接收滾刀參數信息并處理后輸出滾刀狀態，壽命預測模塊接收滾刀參數并處理后輸出滾刀的剩余壽命，狀態監測模塊和壽命預測模塊的輸出結果直接現場查看并輸送至遠程監測模塊。

2.根據權利要求1所述的基于多源信息融合的刀具狀態監測及壽命預測系統，其特征在于：所述滾刀參數信息，包括工作參數和工藝參數；所述工作參數包括轉速、滾刀力、力矩、刀軸振動；轉速，通過轉速傳感器獲得；滾刀力和力矩，通過六維力傳感器獲得；刀軸振動，通過加速度傳感器或速度傳感器獲得；

所述工藝參數包括刀圈外形輪廓、溫度、刀圈磨損量；刀圈外形輪廓，通過測距傳感器采集到得到；溫度，通過溫度傳感器獲得；刀圈磨損量，通過電渦流傳感器獲得。

3.根據權利要求1或2所述的基于多源信息融合的刀具狀態監測及壽命預測系統，其特征在于：所述信號預處理模塊對對轉速、滾刀力、力矩、刀軸振動、刀圈外形輪廓、溫度、刀圈磨損量分別進行信號放大和濾波處理。

4.根據權利要求3所述的基于多源信息融合的刀具狀態監測及壽命預測系統，其特征在于：所述狀態監測模塊，對獲得的參數信息進行處理得到滾刀的工作狀態。

5.根據權利要求4所述的基于多源信息融合的刀具狀態監測及壽命預測系統，其特征在于：狀態監測模塊的處理步驟為：

S1，提取預處理后的工作參數信息的信號關鍵特征；

提取適用的方法為支持向量機、深度神經網絡算法、BP神經網絡算法、小波分析算法、主成分分析算法中的至少一種；

S2，結合信號關鍵特征和滾刀工藝參數建立征兆集；

S3，將獲取的征兆集與滾刀歷史數據的知識庫、滾刀相關參數閾值的知識庫進行對比；

S4，將步驟S3得到的結果通過正向推理得到滾刀故障假設集；

S5，逆向推理驗證故障假設集，若驗證正確則將推理結果進行模糊化處理，將模糊量詞與數值區間一一對應；

所述模糊量詞包括肯定、很可能、可能、有點可能、可能性小、不可能；與模糊量詞一一對應的數值區間為1、0.8、0.6、0.4、0.2、0；

S6，選擇閾值報警或人機交互方式在工控機上顯示參數信息和推理結果，根據工控機的顯示結果判斷滾刀的工作狀態，從而判斷是否進行換刀操作。